Глава 1 виды и назначение искусственных

СООРУЖЕНИЙ

Виды искусственных сооружений

В конструкции железнодорожного пути искусственные сооружения вместе с земляным полотном являются элементами нижнего строения пути, обеспечивающим его непрерывность при пересечении дорогой водных, высотных или других препятствий. При пересечении с рекой непрерывность пути обеспечивается мостом (рис. 1.1). При пересече-

нии дорог в разных уровнях мост называется путепроводом (рис. 1.2). Взамен высоких насыпей устраивают эстакады (рис. 1.3), мост с лотком под водоток называется акведуком (рис. 1.4) (от «аква» — вода).

Рис. 1.3. Эстакада

Рис. 1.2. Путепровод (общий вид)

На небольших постоянных (ручьи, каналы) и периодических (времен­ных) водотоках строят водопропускные трубы (рис. 1.5). Водопропускная труба, предназначенная для перепуска воды через выемку, называется дю­кером (рис. 1.6). При отсутствии ярко выраженного лога (русла водотока) воду пропускают через фильтрующую насыпь (насыпь, специально отсы­панная из камня) (рис. 1.7).

Для преодоления высотного препятствия применяют тоннели (рис. 1.8). Другой вид горных искусственных сооружений—галереи—пред-назначены для удерживания грунта от обрушения на путь, защиты пути

Рис. 1.7. Фильтрующая насыпь: 1 — насыпь; 2 — камень (крупностью 30—40 см); 3 — переходный слой камня

и щебня; 4 — слой мха

Рис. 1.8. Железнодорожный тоннель

Рис. 1.9. Галерея

Рис. 1.10. Селеспуск

Рис. 1.11. Подпорные стены

от обвалов и камнепадов (рис. 1.9). Для защиты пути от грязекаменных потоков в горных условиях применяют селеспус-ки (сель — грязевой поток) (рис. 1.10).

Подпорные стены удерживают от об­рушения откосы земляных сооружений или крутые склоны косогоров (рис. 1.11). Для защиты от размыва земляного по­лотна водными потоками большой ско­рости устраивают быстротоки (водоот-водящие каналы или лотки).

Классификация мостов

Мостом называется сооружение, обеспечивающее пропуск транс­портной магистрали через препятствие (рис. 1.12—1.22). Мосты клас­сифицируются по различным признакам:

- назначению;

- статической схеме и характеру работы под нагрузкой;

- виду преодолеваемого препятствия;

- расположению уровня проезда относительно несущей конструкции пролетного строения;

- материалу;

- длине моста;

- числу пролетов;

- конструкции пролетных строений;

- количеству путей;

- состоянию (по грузоподъемности).

По назначению мосты бывают: железнодорожные, автодорожные, пешеходные, городские, совмещенные (для железнодорожного и авто­мобильного транспорта), специальные (для трубопроводов и других коммуникаций).

По статической схеме и характеру работы под нагрузкой различают мосты: балочные (разрезные, консольные, неразрезные), рамные, ароч­ные, висячие, вантовые, комбинированные.

Рис. 1.12. Городской мост через р. Неву с чугунными пролетными строениями

(1850 г.)

Рис. 1.13. Пешеходный мост

По виду преодолеваемого препятствия: собственно мост (через водо­ток); путепровод (через другой путь сообщения); эстакада (взамен вы­соких насыпей); виадук (при пересечении долин, оврагов); акведук (для пропуска водотока по мосту).

По расположению уровня проезжей части относительно несущей конструкции пролетного строения различают мосты с ездой поверху, понизу, посередине.

По материалу мосты бывают: деревянные, каменные, бетонные, же­лезобетонные, металлические, комбинированные (сталежелезобетонные).

По длине мосты делятся на три вида: малые — длиной до 25 м, сред­ние — длиной от 25 м до 100 м и большие — длиной более 100 м.

По числу пролетов различают мосты однопролетные и многопролет­ные.

По состоянию мосты подразделяются на: исправные, которые ис­пользуются без ограничения по грузоподъемности, дефектные, состоя­ние которых вызывает ограничения в эксплуатации, и опытные, тре­бующие специального наблюдения.

По конструкции пролетных строений мосты бывают со сплошными балками и со сквозными фермами.

К особой группе относят разводные и наплавные мосты.

Разводные мосты предусматривают возможность пропуска судов за счет поворота, раскрытия или подъема пролетного строения. Низкий уровень проезда по такому мосту позволяет уменьшить стоимость опор и насыпей подхода, а в городах — вписать мост в уровень прилегающих улиц.

Наплавные мосты — это временные мосты, пролетные строения ко­торых опираются на плавучие средства (плашкоуты), составленные из понтонов. Используют их в летний сезон, на зимний период наплавные мосты, как правило, разбираются.

Рис. 1.14. Схемы мостов: a — однопролетный балочный мост; б — двухпролетный неразрезной мост; в — трехпролетный консольный мост; г — арочный мост; д — рамный мост; е — висячий мост; ж — комбинированный мост; 1 — консоль; 2 — анкерный пролет; 3 — подвесной пролет; Н, V — опорные реакции; М — опорный мо­мент

Рис. 1.15. Виадук

Рис. 1.16. Мосты: а — с ездой поверху; б — с ездой понизу; в — с ездой посередине

Рис. 1.17. Общий вид железобетонного моста (двухпролетного): — устой; 2 — бык; l — расчетный пролет; L — длина пролетного строения;

Рис. 1.18. Общий вид металлического арочного моста

L_п — полная длина моста; ГМВ — горизонт малых вод; V0,0 — отметка обреза фундамента; V2,0 — отметка подошвы фундамента; ПР — подошва рельса

Рис. 1.19. Деревянный балочный мост: 1 — прогон; 2 — подбалка; 3 — насадка; 4 — схватка; 5 — подкос; 6 — заклад­ной щит; 7 — коренная свая; 8 — откосная свая; 9 — укосина

Рис. 1.20. Однопролетный железобетонный мост

Рис. 1.21. Наплавной мост

Основные элементы моста

Мост и комплекс связанных с ним сооружений (насыпи подходов, регуляционные сооружения, направляющие водный поток, и берегоук­репительные устройства) называются мостовым переходом. Собственно мост состоит из береговых опор, промежуточных опор и пролетных строений, перекрывающих пространство между опорами и передающих нагрузки от подвижного состава и собственного веса через опоры на грунт основания. На пролетные строения укладывается мостовое полот­но, по которому осуществляется движение транспортных средств.

Опоры моста состоят из фундаментов и надземной части (тело опоры). Горизонтальная плоскость, отделяющая фундамент от тела опоры, называ­ется обрезом фундамента. Береговые опоры моста называются устоями, опоры, расположенные между устоями, называются промежуточными опо­рами или быками (см. рис. 1.22). На быках различают боковые грани, обра-14

Рис. 1.22. Схема металлического двухпролетного моста со сквозными фермами:

1 — пролетное строение; 2 — устой; 3 — бык; L — полная длина моста;

l — расчетный пролет; h — высота фермы; с — строительная высота;

ПР — подошва рельсов; НК — низ конструкции; ГВВ — горизонт высоких вод;

ГМВ — горизонт меженных вод

щенные в сторону пролетов, носовую сторону, расположенную против течения реки, и кормовую сторону, противоположную носовой.

Устои и быки обеспечивают пролетным строениям заданное поло­жение по высоте и в плане, а также передают нагрузку от пролетных строений на грунт. Давление от пролетных строений передается на опо­ры через опорные части.

Для размещения опорных частей на опорах устраивают подфермен-ные площадки.

Основными размерами моста являются: водопропускное отверстие, полная длина, расчетный пролет, высота моста, ширина моста.

Водопропускным отверстием называется расстояние в свету между внутренними гранями устоев однопролетного моста, измеренное на уровне расчетного горизонта воды. При нескольких пролетах водопро­пускным отверстием моста называется расстояние между внутренними гранями устоев за вычетом ширины промежуточных опор, измеренное на уровне расчетного горизонта воды.

Полная длина моста измеряется как расстояние между задними гра­нями устоев. Полная длина моста складывается из суммы полных длин пролетных строений, зазоров между ними и длины обоих устоев, изме­ренной от шкафной стенки до задней грани устоя (шкафная стенка уст­раивается в передней части устоя для ограждения подферменной пло-15

щадки). Полная длина пролетного строения равна расстоянию между его концами.

Расчетным пролетом называется расстояние между центрами опор­ных частей пролетного строения. Расстояние между боковыми гранями двух соседних опор называется пролетом в свету.

Строительной высотой моста называется расстояние от подошвы рельса на мосту до низа конструкции пролетного строения.

Высота моста измеряется от обреза фундамента до подошвы рельса.

Для путепроводов и виадуков высотой является расстояние от обреза фундамента до подошвы рельса. Высота моста измеряется от УМВ до поверхности проезда. Ширина моста зависит от вида и размеров про­пускаемых по мосту транспортных средств, количества путей в соответ­ствии с габаритом поезда.